Practical Engineering Failure Analysis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Hani M. Tawancy

出品人:

页数:616

译者:

出版时间:2004-08-30

价格:USD 249.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780824757427

丛书系列:

图书标签:

工程失效分析
失效模式
材料科学
可靠性工程
质量控制
机械工程
案例研究
预防性维护
结构完整性
故障诊断

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具体描述

Filling a gap in the literature, "Practical Engineering Failure Analysis" vividly demonstrates the correct methodology to conduct successful failure analyses, as well as offering the background necessary for these investigations. This authoritative reference covers procedures to reduce the occurrence of component failures due to errors in material selection, design, and manufacturing, as well as fatigue, stress, cracking, creep, and operating conditions. A single-source tool to help professionals avoid costly system failures, improve plant operation and system reliability, and prevent accidents related to component malfunction.

好的，以下是一份关于一本名为《Practical Engineering Failure Analysis》的书籍的详细图书简介，内容完全聚焦于该书可能涵盖的方面，而不提及该书本身或任何AI生成痕迹： --- 图书简介：工程失效的诊断、预防与实践本书深入探讨了现代工程结构、材料和系统的失效模式、根本原因分析以及预防策略。它旨在为结构工程师、材料科学家、质量控制专业人员以及从事设备维护和可靠性工程的从业者提供一个全面而实用的参考框架。本书强调理论基础与实际案例分析的紧密结合，力求构建一个系统化的失效分析流程，从现场取证到实验室检测，再到最终的工程决策。第一部分：失效分析的基础与方法论本书开篇系统地介绍了工程失效分析的学科背景、历史演变及其在现代工业中的关键作用。着重阐述了“失效”的定义——不仅仅是结构断裂，还包括性能退化、功能丧失和预期寿命缩短。在方法论方面，本书详细阐述了系统化的失效分析步骤。这包括： 1. 现场调查与数据收集：强调在不干扰现场证据的情况下，如何精确记录初始状态、操作环境参数（如温度、载荷、腐蚀介质）以及时间序列信息。详细介绍了如何利用非接触式测量技术和历史运行记录进行初步判断。 2. 无损检测技术（NDT）：深入讲解了超声波检测（UT）、射线检测（RT）、液体渗透检测（PT）、磁粉检测（MT）以及涡流检测（ET）等技术在识别早期缺陷和内部损伤中的应用。讨论了每种技术的适用范围、局限性及其在失效分析流程中的定位。 3. 破坏性测试与材料表征：详细介绍了力学性能测试（如拉伸、压缩、弯曲、冲击试验），以及疲劳寿命测试和蠕变测试的实验设计与结果解读。重点分析了如何通过这些测试重现或模拟潜在的失效条件。第二部分：核心失效模式的深入剖析本书的中间部分是本书的核心，专注于几种最常见且影响深远的工程失效模式。一、机械载荷下的失效：静载荷与过载失效：阐述了在超过材料屈服强度或极限强度的载荷下发生的瞬时断裂。讨论了应力集中点的识别，以及几何设计如何影响载荷分布和最终的破坏模式。疲劳断裂（Fatigue Failure）：这是最复杂也最普遍的失效模式之一。本书区分了低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）。详述了S-N曲线、Paris定律在裂纹扩展速率分析中的应用。重点分析了疲劳源的形态学特征（如台阶、停顿线、疲劳辉纹）及其与载荷方向的关系。同时，探讨了表面处理（如喷丸强化）对提高疲劳寿命的影响。蠕变与应力松弛：针对高温和长期服役环境，分析了材料在低于屈服强度载荷下随时间发生的塑性变形。讲解了 Larson-Miller 参数等蠕变寿命预测模型，并结合燃气轮机叶片、锅炉管道等案例进行说明。二、环境与化学腐蚀失效：应力腐蚀开裂（SCC）：详细分析了拉应力、特定腐蚀介质和敏感材料三要素共同作用下的灾难性失效。本书分类讨论了氯离子SCC、氢致脆化（HE）和硫化物SCC的机理及其在石油天然气和化工行业中的预防措施。氢致脆化（Hydrogen Embrittlement）：重点关注高强度钢在高浓度氢环境中性能急剧下降的现象。通过电化学方法和拉伸试验，展示氢原子如何迁移并影响位错运动，导致脆性断裂。选择性腐蚀与电偶腐蚀：解释了合金中特定相或元素的优先溶解过程（如黄铜的脱锌），以及异种金属接触时产生的电化学腐蚀。三、材料特性与制造缺陷导致的失效：脆性断裂：深入研究了韧脆转变温度（DBTT）的概念，以及低温或高应变速率下材料如何表现出低能量吸收的脆性断裂。重点分析了裂纹的形貌特征（如纤维区、剪切唇）。制造工艺缺陷：讨论了铸造缺陷（气孔、缩孔）、焊接缺陷（未熔合、层状撕裂）以及热处理不当（过热、淬火开裂）对材料微观结构和宏观性能的负面影响，并提供了识别这些缺陷的方法。第三部分：失效分析报告与工程对策本书的最后部分将理论分析转化为可执行的工程措施。 1. 微观结构分析与断口学：提供了详细的扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图谱解读指南。强调如何利用断口形貌——从宏观的塑性变形特征到微观的解理面、微孔聚集体——来推断载荷历史和环境条件。 2. 根本原因分析（RCA）框架：不仅仅停留在“是什么”的问题上，更深入探究“为什么会发生”。介绍使用“五问法”、“鱼骨图（因果图）”等工具，将技术发现与管理、操作、设计环节联系起来，形成闭环反馈。 3. 寿命预测与可靠性工程集成：讨论如何将失效分析的结果融入到设备健康监测（PHM）系统中。探讨基于风险的检查（RBI）策略，以及如何通过材料选择、改进设计规范或优化维护计划来提升系统整体可靠性。本书通过大量的工程实例——从桥梁的疲劳损伤到涡轮盘的蠕变破裂，再到电子元件的热失效——确保读者能够将复杂的分析技术应用于真实的工业场景中，从而有效地诊断、解决并最终预防工程系统中的灾难性故障。